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工程靜力學/前言

來自華夏公益教科書

工程力學——靜力學和動力學——構成了大多數工程學科的基礎。許多機械、土木、農業和航空航天等工程學科的主題都基於工程力學。深刻理解靜力學是培養工程直覺的開始。因此,工程力學對工程課程至關重要。靜力學的研究將有助於鞏固學生對應用數學和物理的理解,並加強解決問題的能力。

先決條件:代數幾何一般力學 同時修讀課程:微積分

力學旨在預測力與運動對機器的影響,對於面臨設計專案的工程師來說,這是一項值得研究的課題。僅僅瞭解物理和數學是不夠的:必須培養在物理約束下視覺化物理系統的能力。視覺化問題對於找到解決方案至關重要。數學模型的建立比解決方案本身更為重要。這些技能最好在工程環境中同時學習。

學習這門課程的最佳方法是透過發展理論來解決問題。枯燥的對立面是透過發展問題來闡明理論。在後一種情況下,問題變得理想化,因此偏離了驅動工程的現實世界應用。前者對學生來說是有動力的,因此是學習的理想方法。理論近似於現實世界——反之亦然。力學很大程度上依賴於幾何和物理感知。如果你的三角函式技能不足,你將不得不透過必要性來提高它們!

教學特色

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本書的基本結構是:嚴格處理主題的章節,然後是示例問題,最後是一組相關問題。最後有一個章節回顧,其中包含一個回顧問題集。

示例問題有明顯的標記。這些問題包括解釋性註釋、評論和提示,以幫助學習材料。入門問題:簡單,旨在幫助學生對材料更有信心。代表性問題:難度和長度中等,然後難度逐漸增加(用符號標記)。計算機問題位於章節末尾。一些問題的解答在書末尾。

SI 單位和英制單位都使用,就像在現實世界中一樣。所有問題都涉及結構和機器設計和分析中使用的原理和程式。

SVG 格式最佳。紅色箭頭表示力矩。綠色箭頭表示速度和加速度箭頭。橙色虛線表示移動部件的選定軌跡。插圖中不重要的部分使用柔和的顏色。

解題方法和格式

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  1. 已知
  2. 求解
  3. 自由體圖 (FBD)
  4. 假設
  5. 一般方程(僅使用變數)
  6. 解(代入數字並求解)

手寫作業的最佳紙張是工程筆記本。這種紙張提供了一個輕微的網格:輕微,以免遮擋你的書寫;網格有助於繪圖。這種紙張可以在辦公用品店或大學書店購買。

第 1 章
力學研究所需的力學基本概念 - 數學。
第 2 章
發展了力和力矩、力偶和合力的概念和性質。
接下來是對非匯交力系的平衡分析,為第 3 章做準備。
二維和三維問題是分開的
第 3 章
對問題的分析
第 4 章
將平衡原理應用於簡單的桁架、框架和機器
主要在二維中,一些三維問題是為了加強向量數學
第 5 章
力的分佈
A 部分:形心和質心(微積分)
B 部分:梁、柔性電纜和流體力的特殊主題(額外內容)
第 6 章
摩擦
A 部分:幹摩擦
B 部分:機器應用(額外內容)
第 7 章
具有 1 個自由度的系統的虛功理論
能量法要容易得多
相互連線的系統和穩定性分析
附錄
對數學性質等的實用參考。
華夏公益教科書